化学电源导学案

1、精品文档第二节、化学电源（导学案）主备人：白雪艳参备人：范玲张会朋【三维目标】知识与能力： 了解化学电源种类及其工作原理，知道化学电源在生产生活和国防中的应用过程与方法： 通过化学电源的学习认识和理解电池的工作原理情感态度与价值观： 通过学习化学电源的了解知道化学对社会的意义【自学导航】一、化学电池1概念：是将 _直接转化为 _的装置。化学电池的主要部分是电解质溶液和浸在溶液中的正极和负极，使用时将两极用导线接通，就有电流产生，因而获得电能。2化学电池的分类及其特点：一次电池：活性物质消耗到一定程度就不能使用，如：普通的锌锰电池，碱性锌锰电池；二次电池：放电后可以再_使活性物质获得再生，如：铅

2、蓄电池、镍镉电池燃料电池：燃料 _，氧化剂 _，如：氢氧燃料电池3判断电池优劣的主要标准：(1) 比能量： _所能输出电能的多少。(2) 比功率： _所能输出功率的大小。(3) 电池的可储存时间的长短。二、几种常见化学电池1一次电池 ( 碱性锌锰电池 )(1) 构成：负极 _，正极 _，电解质 _。(2) 电极反应：负极：_正极：_总反应： Zn2MnO2HO=2MnOOHZn(OH)22二次电池 ( 蓄电池 )(1) 构成：负极 _、正极 _，电解质 _(2) 工作原理放电：负极： _正极： _.精品文档总反应： Pb(s) PbO2(s) 2HSO4(aq)=2PbSO4(s) 2H2O(

3、l)充电时铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。阴极： _阳极： _总反应： 2PbSO4(s) 2H2O(l)=Pb(s) PbO2(s) 2H2SO4(aq) 。上述充放电反应可写成一个总反应方程式：_3燃料电池(1) 工作原理连续地将 _( 如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体) 和 _的化学能直接转换成电能。电极材料本身不发生氧化还原反应。工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应， 生成物不断地被排除。(2) 氢氧燃料电池电极材料 Pt ，酸性电解质。电极反应：负极： _正极： _总反应： _【思考交流】1、若把氢氧燃料电池中的酸性介质换成碱性介质，其电极反应

4、式怎样写？电极反应：负极： _正极： _总反应： _2、电解质是 NaCl 溶液（中性电解质）电极反应：负极： _正极： _总反应： _3、电解质是熔融K2CO3( 盐 )电极反应：负极： _正极： _总反应： _【注意事项】介质对电极反应式的影响1、中性溶液反应物若是H 得电子或 OH 失电子，则 H 或 OH均来自于水的电离；.精品文档2、酸性溶液反应物或生成物中均没有OH ；3、碱性溶液反应物或生成物中均没有H ；24、水溶液中不能出现O 。【预习诊断】1、下列有关电池的说法不正确的是()A手机上用的锂离子电池属于二次电池B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C甲醇燃料电池可

5、把化学能转化为电能D锌锰干电池中，锌电极是负极2、锌锰干电池两极分别为碳棒和锌皮，在放电时电池总反应方程式可以表示为：2 Mn2O3 2NH3H2O，下列结论正确的是 ()Zn2MnO 2NH4=ZnA放电时正极发生反应的物质为NH4BZn 为负极，碳为正极C工作时，电子由碳极经外电路流向Zn 极D. 长时间连续使用该电池时，内装糊状物不会流出3关于铅蓄电池的说法正确的是()A在放电时，正极发生的反应是：2Pb(s) SO4(aq)=PbSO4(s) 2eB在放电时，该电池的负极材料是铅板C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小2D在充电时，阳极发生的反应是：PbSO4(s) 2e =Pb(s)S

6、O4 (aq)【方法总结】书写电极反应式注意点：1、正确写出化学方程式， 找出氧化剂和还原剂， 标出电子转移的方向和数目，确定正负极反应的物质；2、利用电荷守恒分别写出电极反应式；3、负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如 4 价的 C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以 CO32 形式存在）4、验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。25、溶液中不存在O ：在酸性溶液中它与H结合成 H2 O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH.精品文档【典例分析】Li-SOCl 2 电池可用于心脏起搏器。 该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质是

7、LiAlCl 4SOCl2。电池的总反应可表示为： 4Li 2SOCl=4LiCl SSO2。请回答下列问题：(1) 电池的负极材料为 _，发生的电极反应为 _。(2) 电池正极发生的电极反应为 _。(3)SOCl 2 易挥发，实验室中常用 NaOH溶液吸收 SOCl2，有 Na2SO3和 NaCl 生成。如果把少量水滴到 SOCl2 中，实验现象是 _，反应的化学方程式为_。(4) 组装该电池必须在无水、 无氧的条件下进行， 原因是 _。【活学活用】1在碱性锌锰干电池中，已知氢氧化钾为电解质，发生的电池总反应为：Zn 2MnO2HO=2MnOOHZn(OH)2。下列该电池的电极反应，正确的是

8、()2A负极反应为 Zn2e =ZnB负极反应为 Zn2HO2e=Zn(OH)2 2HC正极反应为 2MnO2H 2e =2MnOOHD正极反应为 2MnO2H2O2e =2MnOOH2OH2锂电池是新一代高能电池，目前已研发出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为： Li MnO2=LiMnO2。下列说法中正确的是 ()ALi 是正极， MnO2是负极B放电时负极的反应： Li e =LiC放电时正极的反应： MnO2e =MnO2D电池放电时，产生高锰酸根离子3科学工作者为心脏病患者设计的心脏起搏器的电池是以Pt 和 Zn 为电极材料，依靠人体体液中含有的一定浓度的溶解氧、H 和 Zn2 进行

9、工作的。该电池工作时，正极的电极反应式为 ()2AZn2e =ZnB2H 2e =H222C4OH4e =O 2HOD O4H4e =2HO.精品文档【合作探究】1、甲烷燃料电池电解质是 HCl 溶液（酸性电解质）电极反应：负极： _正极： _总反应： _电解质是 NaOH溶液（碱性电解质）电极反应：负极： _正极： _总反应： _2、甲醇燃料电池电解质是HCl 溶液（酸性电解质）电极反应：负极： _正极： _总反应： _电解质是 NaOH溶液（碱性电解质）电极反应：负极： _正极： _总反应： _【典例分析】KOH(1) 今有 2H O2 =2HO反应，构成燃料电池，则负极通的是 _，正极通

10、的是 _，电极反应式分别为 _、_。(2) 如把 KOH改为稀 H2SO4作电解质溶液，则电极反应式分别为_、。(1) 和(2) 的电解液不同，反应进行后，其溶液的 pH各有何变化？。(3) 如把 H2 改为甲烷、 KOH作导电物质，则电极反应式为：_、_。【高考链接】1科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为甲烷，然后将甲烷通入以 KOH为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为()BACH8e 8OH=CO6HOO4H4e =2HO422227H2OD O2CCH410OH8e =CO32HO 4e =4OH2下列电池工作时， O 在正极放电的是 ()2.精品文档A. 锌

11、锰电池B. 氢燃料电池C. 铅蓄电池D.镍镉电池3甲醇燃料电池 (DMFC)可用于笔记本电脑、汽车、遥感通讯设备等，它的一极通入甲醇，一极通入氧气；电解质是质子交换膜，它能传导氢离子(H) 。电池工作时，甲醇被氧化为二氧化碳和水，氧气在电极上的反应是O2 4H 4e=2HO。下列叙述中不正确的是()A负极的反应式为CH3OHH2O6e =CO2 6HB电池的总反应式是2CH3OH3O2 =2CO4H2OC电池工作时， H 由正极移向负极D电池工作时，电子从通入甲醇的一极流出，经外电路再从通入氧气的一极流入4科学家预言，燃料电池将是 2l 世纪获得电能的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接